大学生F1方程式赛车整车设计毕业论文

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绪论

1.1、 Formule SAE 概述

1.1.1、 背景

Formula SAE，是由各国SAE，即汽车工程师协会举办的面向在读或毕业7个月以内的本科生或研究生举办的一项学生方程式赛车比赛，要求在一年的时间内制造出一辆在加速、刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久，能够成功完成规则中列举的所有项目业余休闲赛车。自1981年创办以来，FSAE已发展成为每年由7个国家举办的9场赛事所组成，并有数百支来自全球顶级高校的车队参与的青年工程师盛会。SAE方程式（Formula SAE）系列赛将挑战本科生、研究生团队构思、设计与制造小型具有越野性能的方程式赛车的能力。为给车队最大的设计弹性和自我表达创意和想象力的空间，在整车设计方面将会限制很少。赛前车队通常用8至12个月组的时间设计、建造、测试和准备赛车。在与来自世界各地的大学代表队的比较中，赛事给了车队证明和展示其创造力和工程技术能力的机会。为了达到比赛的目的、学生可以把自己假想设计人员。某一制造公司聘请他们为其设计、制造和论证一辆用来评估该公司某一量产项目的原型车。预期的销售市场是周末业余汽车比赛。因此，该车必须在加速，制动和操控性能方面表现出色。该车必须成本低廉、易于维修、可靠性好。此外，考虑到市场销售的因素，该车需美观、舒适，零部件也需要有通用性。制造企业计划每天生产四辆该型车, 并要求原型车实际耗资应低于2.5万美元（该规则09年已经取消）。设计小组受到的挑战是设计和组装一辆满足各种要求的车。各个设计环节将作为竞赛比较和评判的内容。 1.1.2、发展及现状

FSAE赛车比赛虚构了一家赛车生产商。学生组成的设计团队将为该生产商设计一辆小型方程式赛车。原型车将被该生产商用来评估一个生产项

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目的市场潜力。产品的目标市场是周末业余赛车比赛。为了保证比赛能够顺利、公平的进行，赛事组委会制订了一系列详细的规则。学生设计团队在满足规则要求的前提下一般用8到12月的时间设计、制造和测试自己的赛车。

FSAE赛车比赛的目的在于培养汽车及其他机械领域的工程技术人才，为工科学生将来的职场生涯建立良好的基础。但是由于整个比赛涉及了汽车工业所包括的设计、生产、测试、市场、管理和财务等各个方面。所以随着比赛的不断发展，很多非工科专业的学生也很好的参与到这项赛事中，并得到了极大的锻炼。FSAE赛车比赛给参赛学生提供了走出课堂将理论知识应用到工程实践的良好机会。多年来FSAE赛车比赛不断地为汽车及其他各个行业输出了大量的高水平人才。赛事对赛车各系统的材料，结构等都做出了详细的规定。但是除了对赛车的安全性有大量详细的要求以外，比赛规则整体上比较开放。目的就是为了在充分保证参赛人员人身安全的前提下，尽可能的为参赛学生营造一个自由的比赛环境，来鼓励学生发挥想象力和创造力，使更多的原创设计和多种形式的赛车出现在赛场上。根据每年比赛所遇到的问题和其他各方面因素的变化和发展，FSAE赛事规则委员会每年都会对比赛规则进行修订，使比赛规则更加合理系统。比赛规则主要分为两部分，赛车技术要求和比赛条例。

FSAE赛车比赛是供大学生参与的工程设计竞赛，其比赛目的与商业性质赛车比赛有着很大的不同。为了更好的达到锻炼和培养参赛学生综合能力的目的，比赛虚拟了一个商业研发环境，所有的比赛项目都是基于这一环境而设置。所以FSAE比赛的过程同一般的赛车比赛有着很大的不同。FSAE赛车比赛主要分为静态项目比赛和动态项目比赛两部分。在静态项目比赛中，参赛学生需要把各项目比赛的评委看作是虚拟赛车生产商的各部门负责人。学生需要通过语言，图表等各种方法，将自己作品的设计理念、技术特点、性能优势、加工成本和商业价值等要素有效地表达出来，使这家公司的负责人能够充分了解你的设计方案的优势，并最终使他们认可你的设计方案。

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从世界范围来看，当今有三个地区有Formula SAE 的学生竞赛，即美国、欧洲、澳洲。70年代中期，几个美国大学开始主办当地的学生设计竞赛赛车。SAE Mini Baja 的名称沿袭了著名的墨西哥Baja 1000 汽车比赛。第一届SAE Mini Baja 比赛于1976 年举办，并且迅速成为一个地区性的年度比赛。比赛由三个评判标准组成，即一天的静态比赛——设计、成本、陈述——接着一天是各自的性能竞赛项目。Mini Baja 比赛重点强调了地盘的设计，因为每个队伍都使用一个8 匹马力的引擎，这一点无法改变。在过去的20多年里，SAE Mini Baja 的成功超乎了每个人的预期。

在SAE Mini Baja 的成功获得各界认同的同时，SAE 联合美国三大汽车公司开始推广一项技术水平更高的工程类学生竞赛，这就是Formula SAE。Formula SAE 相比SAE Mini Baja 有着许多进步和发展，引擎的限制也已经大大放宽，允许参赛车队使用610cc 以下的发动机，这极大地提升

在发达国家，很多高校已经从事Formula SAE 超过20 年时间，拥有大量资金和试验基础的情况下，他们的作品已经基本达到了专业水平，最高时速可达到甚至超过200km/h，0 到100km/h 加速时间一般都在4.5s 以内。

从原先在SAE Mini Baja 比赛中的8hp 发动机到现今Formula SAE 中已经超过100hp 的大功率发动机，Formula SAE 在多方面都取得了惊人的

成绩，并且该项比赛一直保持了发展的态势。

2010年第一届中国FSC由中国汽车工程学会、中国二十所大学汽车院系、国内领先的汽车传媒集团——易车（BITAUTO）联合发起举办。中国FSC秉持“中国创造擎动未来”的远大理想，立足于中国汽车工程教育和汽车产业的现实基础，吸收借鉴其他国家FSC赛事的成功经验，打造一个新型的培养中国未来汽车产业领导者和工程师的交流盛会，并成为与国际青年汽车工程师交流的平台。中国FSC致力于为国内优秀汽车人才的培养和选拔搭建公共平台，通过全方位考核，提高学生们的设计、制造、成本控制、商业营销、沟通与协调等五方面的综合能力，全面提升汽车专业学生的综

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了赛车的性能表现。